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hanxiao242銀蟲 (正式寫手)
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[交流]
【討論】納米粒子有什么危害 已有14人參與
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做納米粒子，一般不能弄到手上，要帶手套保護(hù)。但是納米粒子到底對人體有什么傷害呢？比如，金溶膠啊。今天做實(shí)驗(yàn)不小心弄破手了，嚇得我擠了好幾次血。 |
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huang542
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Nanoparticles：Health impact？ by David B. Warheit 大鼠肺部毒性研究證明：在等質(zhì)量濃度時(shí)，超細(xì)（ultrafine）或納米顆粒（nanoparticles）比同材料的更大粒徑顆粒引起更嚴(yán)重的肺部炎癥反應(yīng)。納米顆粒表面特性（特別是表面積）及顆粒與細(xì)胞相互作用時(shí)產(chǎn)生的自由基對納米顆粒的毒性產(chǎn)生有重要作用。造成這一影響的原因是吸入單一納米顆粒時(shí)可在肺中引起高沉積量而團(tuán)聚的顆粒則不會。一些證據(jù)提示吸入超細(xì)或納米顆粒，可沉積于肺中：其中大部分可逃脫巨噬細(xì)胞的監(jiān)視作用而進(jìn)入肺間質(zhì)，而肺間質(zhì)是一個易受侵犯的解剖部位。從有限的毒理學(xué)資料庫初步得出這一概念：納米顆粒是有毒的。 然而，一些其它因素：如種屬差異，顆粒的團(tuán)聚與解聚能力以及顆粒表面包被情況均是影響顆粒毒性的重要變量。其中一些問題在這篇文章中也提出來了。我們對納米石英和TiO2納米棒和量子點(diǎn)（nanoquartz and nanoscale titanium dioxide rods and dots ）都作了肺部毒性研究預(yù)試驗(yàn)，肺部生物測定實(shí)驗(yàn)結(jié)果也對當(dāng)前的傳統(tǒng)觀點(diǎn)提出了挑戰(zhàn)。確實(shí)，從當(dāng)前科學(xué)文獻(xiàn)中有關(guān)新鮮納米顆粒毒性研究結(jié)果來看，我們發(fā)現(xiàn)納米顆粒的毒性問題比先前想象的更加復(fù)雜了。 有關(guān)納米顆粒對人體健康和環(huán)境的影響的資料很少，而有一些組織則要求停止或者延緩對納米體系的研究、生產(chǎn)和銷售。那么，為什么大家會對這個問題如此關(guān)注呢？ 大鼠模型 當(dāng)前人們對納米顆粒極為關(guān)注，部分與現(xiàn)有的極少的肺部毒理學(xué)研究有關(guān)。這些研究顯示超細(xì)和納米顆粒（定義為<100nm）引起的肺部炎癥、纖維化，及腫瘤產(chǎn)生水平等效應(yīng)比相似或相同材料的細(xì)顆粒（直徑100nm～3um）高。需要指出的很重要的一點(diǎn)是：當(dāng)前對超細(xì)顆粒與細(xì)顆粒毒性比較研究資料主要是三種類型顆粒的研究：TiO2，碳黑（CB），和汽車燃?xì)忸w粒。 而且，已報(bào)道的大多數(shù)超細(xì)顆粒與細(xì)顆粒毒性比較的研究中，大鼠模型被認(rèn)為是顆粒引起肺部炎癥發(fā)生最敏感的種屬模型。大鼠慢性吸入溶解性差、毒性低的粉塵，最終可通過粉塵的超負(fù)荷機(jī)制產(chǎn)生肺部腫瘤。然而這種效應(yīng)還沒有在其他品系的嚙齒類動物如小鼠和倉鼠中發(fā)現(xiàn)。人們假定是顆粒超負(fù)荷導(dǎo)致了大鼠肺部反應(yīng)的。大鼠肺部升高和持久的炎癥，細(xì)胞增殖，以及炎癥衍生的突變水平證實(shí)了這一假設(shè)。而它也是大鼠長期高劑量暴露于各種不同類型顆粒下均可引起肺部腫瘤發(fā)生的原因。而與此相反的，有幾個試驗(yàn)則提示小鼠和倉鼠長期暴露于高劑量的低毒性粉塵中并不會引起肺部腫瘤 大鼠不僅僅在對納米顆粒的肺部反應(yīng)方面與其他嚙齒動物品種不同，近來的一些報(bào)道提出大鼠的肺在對吸入顆粒的處理方面與如狗，靈長類動物及人類等哺乳動物也不同。例如，對煤炭礦工的研究表明他們對煤炭粉塵的長期職業(yè)性暴露并不會引起肺部顆粒超負(fù)荷而發(fā)生腫瘤。而更重要的一點(diǎn)是，專門對不另分類的顆粒(PNOC)制定的接觸閾限值或 TLVs(美國采用的粉塵接觸水平)這兩個指標(biāo)一部分是基于大鼠肺顆粒超負(fù)荷動力學(xué)而制定的。 然而就象上面所說的，顆粒引起狗、靈長類動物及人類肺部反應(yīng)與嚙齒類動物總歸有不同，特別是大鼠。比如，吸入顆粒后，大鼠比起哺乳動物，肺泡巨噬細(xì)胞中保留的粉塵負(fù)荷比例更大，肺清除顆粒更快。相反，靈長類動物暴露于粉塵后進(jìn)行肺臟形態(tài)學(xué)檢查，以及對人類肺的回顧性觀察證據(jù)表明，哺乳動物對肺末梢部顆粒的清除速度更慢，而保留的肺顆粒負(fù)荷則更傾向于從原位點(diǎn)（肺肺泡區(qū)）遷移至呼吸系統(tǒng)的間質(zhì)區(qū)。這些資料均顯示了大鼠與靈長類動物及人類對吸入顆粒的肺部反應(yīng)的巨大差別。盡管哺乳動物肺部顆粒沉積和清除機(jī)制尚未闡明，但是，從目前來自煤炭礦工肺解剖樣本及靈長類動物少數(shù)研究證據(jù)與大鼠實(shí)驗(yàn)毒理研究的比較結(jié)果，可清楚地得出這一點(diǎn)：哺乳動物的肺對粉塵負(fù)荷的反應(yīng)性比大鼠低。如果這一結(jié)果得到證實(shí)，那么將對人類粉塵暴露的危險(xiǎn)性評價(jià)產(chǎn)生重大影響。 那么為什么我們要在大鼠身上進(jìn)行顆粒毒性學(xué)試驗(yàn)？并且這個與吸入納米顆粒的安全性評價(jià)又有些什么關(guān)系呢？很大程度上，我們用大鼠做顆粒毒性的研究是因?yàn)榇笫蟮姆螌︻w粒敏感性高，并且，在毒理學(xué)試驗(yàn)中，往往采用極高的研究材料暴露濃度。這些研究結(jié)果也許是提供了研究材料的潛在危害可能性，但是這并不一定適合于人類暴露情況。因此，當(dāng)試圖對人類接觸各種顆粒物質(zhì)進(jìn)行安全性評價(jià)時(shí)，大鼠的研究資料僅僅提供了安全限度。并且，在進(jìn)行安全性評價(jià)時(shí)。有一點(diǎn)很關(guān)鍵的問題往往被忘記或忽視，那就是危險(xiǎn)性＝危害＋接觸情況（評價(jià)）。但是更多時(shí)候，接觸情況這一部分會被忽略而將危害性與危險(xiǎn)性等同起來。這是一個很重大的疏忽，因?yàn)榧词故呛艽笪：π缘奈镔|(zhì)如果沒有接觸的可能性那么其危險(xiǎn)性也就很小了。因此，進(jìn)行危險(xiǎn)性評價(jià)時(shí)，接觸這一要素很重要。 舉個例子：近來毒理學(xué)研究證明大鼠氣管注入高劑量單壁納米碳管引起了超常的異體組織反應(yīng)。然而，這個結(jié)果在生理學(xué)角度是否適宜還有待于確定，主要因?yàn)槁殬I(yè)接觸評價(jià)研究顯示工作車間納米碳管的氣溶膠接觸水平幾乎是可以忽略不計(jì)的。 何為納米顆粒對呼吸健康的影響？ 三種顆粒類型對大鼠危害性的研究證明：在同質(zhì)量濃度或等氣管注入劑量下，超細(xì)或納米顆粒比同材料更大粒徑顆粒引起更嚴(yán)重的肺部炎癥及并發(fā)的腫瘤等損害作用。顆粒表面特性如表面化學(xué)性質(zhì)和表面積在納米顆粒毒性方面起了重要作用。這些危害是由吸入的單一顆粒狀態(tài)的納米顆粒引起高沉積量引起而非聚集顆粒造成。有些證據(jù)表明，吸入的納米顆粒沉積于肺泡區(qū)后，可逃避巨噬細(xì)胞的防御監(jiān)視作用而遷移至間質(zhì)區(qū)，而間質(zhì)區(qū)被認(rèn)為是呼吸道中最易受攻擊的解剖部位。 由于目前有關(guān)納米材料的健康，安全和環(huán)境相關(guān)資料量很少，所有在對納米顆粒的潛在危險(xiǎn)性得出結(jié)論之前，對各種納米材料進(jìn)行危害性研究是必要的。更何況，不同的納米顆粒類型，其毒性也很可能不同。包括其他很多顆粒和纖維類型物質(zhì)。并不一定所有納米顆粒均是無害的或是有毒的。 顆粒表面包被 除了前面提到的種屬差別和接觸評價(jià)之外，其他一些變量如表面包被情況也很可能在顆粒毒性產(chǎn)生以及相應(yīng)的安全評價(jià)中有重要地位 有關(guān)這一點(diǎn)，我們近來曾報(bào)道過不同表面包被的顆粒引起的肺部毒性不同。我們用肺部生物測定的毒理學(xué)方法對不同包被或處理的工業(yè)用TiO2顏料進(jìn)行了研究。結(jié)果表明其中一種包被類型的TiO2顆粒引起的肺部炎癥比其他表面類型的顆粒強(qiáng)。 表面包被的有無使納米顆粒的毒性情況變得復(fù)雜。就像上面提到的，大多數(shù)納米顆粒與細(xì)顆粒的相對毒性研究報(bào)道證明超細(xì)或納米TiO2顆粒可比細(xì)顆粒產(chǎn)生更重的肺部炎癥。而我們的研究結(jié)果也顯示，未包被的TiO2納米棒和量子點(diǎn)（～50nm）并沒有比細(xì)TiO2（～300nm）產(chǎn)生更重的大鼠肺部炎癥。我的預(yù)試驗(yàn)中也得出未包被的石英納米顆粒（～50nm）引起的炎癥反應(yīng)比細(xì)顆粒（～1.6um）弱。這也許是一個重要的結(jié)果，因?yàn)榻Y(jié)晶型二氧化硅是一種高毒性的顆粒類型，且被IRAC（國際癌癥研究中心）歸類為І類人類致癌物. 結(jié)論： 總之，納米材料相關(guān)健康與安全問題的爭論還處于一個較早階段。因此，對納米材料接觸的潛在危害性和危險(xiǎn)性得出一個大范圍的結(jié)論還不成熟，因?yàn)橛嘘P(guān)納米材料的吸入毒性資料太少太散。同樣地，納米材料的皮膚接觸和消化道接觸的健康危險(xiǎn)性資料幾乎沒有。因此，我們此時(shí)需要的是大家對納米顆粒危害性性或者說是毒性研究執(zhí)行相一致的方法學(xué)和試驗(yàn)方案以及對車間接觸進(jìn)行評價(jià)，以更好地查明納米材料對人類健康的影響。 |
18樓2010-11-05 08:19:31
juanjingmiao
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